吳殿更
“酸堿中和滴定”是高中化學中的一個重要定量實驗,其實驗操作、儀器使用、指示劑選擇、滴定終點判斷、誤差分析、定量計算等知識,既是學習的重點和難點,又是高考化學的熱點。因此,正確理解和掌握相關概念、原理和計算等知識,了解高考考查內容及題型,對于提高化學成績有非常重要的意義。
一、考綱要求
1.理解中和滴定的基本原理。
2.掌握滴定的正確步驟,了解所用儀器的結構。
3.理解指示劑的選用原則和終點顏色變化判定。
4.學會分析誤差及成因。
二、酸堿中和滴定知識要點梳理
1.中和滴定的概念。
①定性分析和定量分析。
定性分析:鑒定試樣中各種組分的構成的分析。
定量分析:測定試樣中各種組分(如元素、根或官能團等)含量的分析。
②酸堿中和滴定。
用已知物質的量濃度的酸(或堿)來測定未知物質的量濃度的堿(或酸)的實驗方法。
②原理:在中和反應中使用一種已知物質的量濃度的酸(或堿)溶液與未知物質的量濃度的堿(或酸)溶液完全中和,測出二者所用的體積,根據化學方程式中酸堿物質的量之比求出未知溶液的物質的量濃度。
③實驗關鍵:準確測定參加反應的兩種溶液的體積和準確判斷酸堿滴定的終點。
3.中和滴定所用儀器及試劑。
①儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、鐵架臺、滴定管夾、燒杯等。
②試劑: 標準液、待測液、指示劑。
③指示劑的選擇與作用。
指示劑的選擇:變色要靈敏、明顯。指示劑的作用:通過指示劑的顏色變化來確定滴定終點。(注:pH計也可以用于酸堿中和滴定終點的判斷)
常見酸堿指示劑的變色范圍(pH)見下表:
A.強酸強堿相互滴定,可選用甲基橙或酚酞。
B.若反應生成強酸弱堿鹽,溶液呈酸性,則選用酸性變色范圍的指示劑(甲基橙);若反應生成強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,則選用堿性變色范圍的指示劑(酚酞)。
C.石蕊試液因顏色變化不明顯,且變色范圍過寬,一般不作滴定指示劑。
4.中和滴定操作(以標準鹽酸滴定NaOH為例)。
(1)準備階段。
①檢驗滴定管是否漏水。
②洗滌滴定管后要用標準液(或待測液)洗滌2~3次,并排除管尖嘴處的氣泡。
③在酸式滴定管中注入標準液至“0”刻度上方2~3 cm處。
④將液面調節(jié)到“0”刻度(或“0”刻度以下某一刻度)。
⑤用蒸餾水洗滌錐形瓶(不能用待測液潤洗)。
⑥用堿式滴定管取一定體積的待測液于錐形瓶中,滴入1~2滴指示劑(甲基橙)。
(2)滴定階段。
①用左手握活塞旋轉開關,右手不斷旋轉振蕩錐形瓶,眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化(先快后慢,當接近終點時,應一滴一搖)。
②終點判斷:當最后一滴剛好使指示劑顏色發(fā)生明顯的改變而且半分鐘內不恢復原來的顏色,即為滴定終點。
③記下酸式滴定管中液面的刻度,讀數時,視線平視,不能仰視或俯視。
④重復操作滴定2~3次,做好數據記錄。
5.中和滴定的誤差分析。
三、2013年高考化學試題例析
1.(2013年高考天津卷)下列實驗誤差分析錯誤的是()。
A.用潤濕的pH試紙測稀堿溶液的pH,測定值偏小
B.用容量瓶配制溶液,定容時俯視刻度線,所配溶液濃度偏小
C.滴定前滴定管內無氣泡,終點讀數時有氣泡,所測體積偏小
D.測定中和反應的反應熱時,將堿緩慢倒入酸中,所測溫度值偏小
解析: A選項,濕潤的pH試紙測稀堿液的pH時,堿液被稀釋,pH偏小,正確。B選項,用容量瓶配置溶液定容時俯視刻度線,所加水偏少,所配溶液濃度偏大,錯誤。C選項,滴定前滴定管內無氣泡,終點讀數時有氣泡,所測體積偏小,也就是讀數偏小,正確。D選項,測定中和反應的反應熱時,將堿緩慢倒入酸中,熱量損失比較多,所測溫度值偏小,正確。
答案:B
行滴定,所用指示劑為,滴定反應的離子方程式為。
通過2013年部分高考化學試題中考查“酸堿中和滴定”知識的題型看,選擇題多為考查酸堿中和滴定的原理、操作、指示劑選擇、終點判定和誤差分析等知識點,非選擇題多為考查酸堿中和滴定原理的遷移應用。因此,只有深刻理解酸堿中和滴定原理知識,正確把握滴定操作過程,合理進行誤差分析和計算,才能從容應對高考新變化。
(責任編輯謝啟剛)